Desvendando os mistérios internos de Urano e Netuno: novas teorias sobre campos magnéticos caóticos

Tempo de leitura: 2 minutos
Por Chi Silva
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Corte transversal de Urano e Netuno com interiores em camadas.

São PauloCientistas há muito tempo se perguntam sobre o que existe dentro de Urano e Netuno. Burkhard Militzer, da UC Berkeley, apresentou uma nova teoria para explicar seus campos magnéticos incomuns. Ele sugere que esses planetas contêm camadas internas que não se misturam. Essa ideia traz um entendimento mais profundo em relação a teorias anteriores, como chuva de diamantes ou água superiônica.

O interior de Urano e Netuno provavelmente possui duas camadas principais sob suas atmosferas.

Uma camada rica em água perto da superfície, seguida por uma camada rica em hidrocarbonetos em maior profundidade.

Essas camadas se formam quando o hidrogênio é extraído sob alta pressão e temperatura, o que separa a água dos compostos de carbono e nitrogênio. Essa separação cria uma estratificação estável que impede movimentos em grande escala e a formação de campos magnéticos globais como os da Terra. Em vez disso, há a presença de campos magnéticos caóticos causados por movimentos na camada superior.

Esta nova compreensão muda nossa visão sobre a ciência planetária. Se Urano e Netuno são típicos em sua estrutura, isso implica que muitos exoplanetas chamados de sub-Netunos podem ser semelhantes. Esses tipos de planetas são comuns nas descobertas espaciais, sugerindo que frequentemente encontramos gigantes gelados com características parecidas.

O feito de Militzer foi possibilitado pelo uso de simulações computacionais avançadas. Com a incorporação de técnicas de aprendizado de máquina, ele conseguiu simular o comportamento de grupos maiores de átomos, revelando camadas naturais sob certas condições. Esta realização destaca como a ciência computacional pode nos ajudar a estudar fenômenos que não podemos observar diretamente.

A teoria de Militzer possui aplicações significativas no mundo real. As missões planejadas para Urano podem utilizar essa teoria para examinar as camadas do planeta ao estudar seus movimentos por meio de imagens Doppler. Isso reforçaria a ideia de que os gigantes gasosos têm camadas distintas, além de nos ajudar a compreender melhor informações de planetas distantes.

A pesquisa de Militzer ajuda a esclarecer os campos magnéticos incomuns de Urano e Netuno. Ela também oferece novas maneiras de estudar planetas semelhantes fora do nosso sistema solar. O estudo destaca a importância dos modelos computacionais para expandir nosso conhecimento do espaço e entender melhor a composição interna dos planetas.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2403981121

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Burkhard Militzer. Phase separation of planetary ices explains nondipolar magnetic fields of Uranus and Neptune. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; 121 (49) DOI: 10.1073/pnas.2403981121
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